畢業(yè)設(shè)計 plc自動化生產(chǎn)線

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1、摘要自動生產(chǎn)線的最大特點是它的綜合性和系統(tǒng)性，綜合性主要涉及機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是生產(chǎn)線的傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起。本系統(tǒng)完成一個工件的拆卸、分揀工作，模擬一個生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。設(shè)計以送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元作為自動生產(chǎn)線的整體設(shè)計，構(gòu)成一個典型的自動生產(chǎn)線的機(jī)械平臺，系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的采用了氣

2、動驅(qū)動、變頻器驅(qū)動和步進(jìn)（伺服）電機(jī)位置控制等技術(shù)。系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控制方式。所以，本設(shè)計綜合應(yīng)用了多種技術(shù)知識，如氣動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動、機(jī)械連接等）、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)、步進(jìn)電機(jī)位置控制和變頻器技術(shù)等。關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)組態(tài)自動化PLC電機(jī)I目錄II摘要I一概述1二自動生產(chǎn)線的組成及基本功能22.1基本組成22.2基本功能3三電氣控制43.1接線端子及主令部件43.1.2控制系統(tǒng)53.2能源部63.2.1供電電源63.2.2氣源處理裝置73.2RS485總線的電氣連接83.2.1

3、安裝和連接N:N通信網(wǎng)絡(luò)8四加工單元控制系統(tǒng)84.1供料單元的PLC工作任務(wù)94.2加工單元的結(jié)構(gòu)和工作過程94.3加工單元PLC工作任務(wù)104.4PLC的I/O分配及系統(tǒng)安裝接線104.5加工單元?dú)鈩涌刂苹芈?2總結(jié)15致謝15參考文獻(xiàn)16附錄1加工單元電氣原理圖及程序171概述1.1二十世紀(jì)以來，為了實現(xiàn)自動化，人們研究和制造了成千上萬種自動控制系統(tǒng)，極大地推動了生產(chǎn)勞動、社會服務(wù)、軍事工程和科學(xué)研究等活動。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，這是機(jī)械化、電氣化和自動控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對象是離散工件。早期的機(jī)械制造自動化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動化或是簡單的自動生產(chǎn)線。20世紀(jì)60年代以后，

4、由于電子計算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動化車間，加上信息管理、生產(chǎn)設(shè)備自動化，出現(xiàn)了采用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動化（FA）。1.2現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對自動化技術(shù)提出越來越高的要求，同時也為自動化技術(shù)的革新提供了必要條件。70年代以來，自動化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級的智能控制發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用到國防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個領(lǐng)域，實現(xiàn)更大規(guī)模的自動化，例如大型企業(yè)的綜合自動化系統(tǒng)、全國鐵路自動調(diào)度系統(tǒng)、國家電力網(wǎng)自動調(diào)度系統(tǒng)、空

5、中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動化指揮系統(tǒng)、國民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。自動化的應(yīng)用正從工程領(lǐng)域向非工程領(lǐng)域擴(kuò)展，如醫(yī)療自動化、人口控制、經(jīng)濟(jì)管理自動化等。自動化將在更大程度上模仿人的智能，機(jī)器人已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測等領(lǐng)域得到應(yīng)用，專家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農(nóng)業(yè)自動化將成為新技術(shù)革命的重要內(nèi)容，并得到迅速發(fā)展。1.3本系統(tǒng)模擬一個生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程，完成一個工件的拆卸、分揀工作。首先由供料站提供原料，運(yùn)輸站將其送至加工站加工，然后送至裝配站進(jìn)行安裝，最后由分揀站進(jìn)行分揀。整個過程要充分考慮生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的情況，對各種生產(chǎn)

6、要求進(jìn)行處理，系統(tǒng)分成五個操作站：供料站、安裝站、加工站、運(yùn)輸站、分揀站。整個系統(tǒng)基于三菱PLC的N：N19網(wǎng)絡(luò)，包括變頻控制、伺服控制等，是各種電氣控制的綜合應(yīng)用。本課題由我和朱廷同學(xué)共同完成，在項目實施過程中，朱廷同學(xué)主要負(fù)責(zé)程序的編制，我主要負(fù)責(zé)機(jī)械部分的安裝、電氣原理圖和氣路的設(shè)計和連接、變頻器和伺服放大器的參數(shù)設(shè)置。192自動生產(chǎn)線的組成及基本功能2.1基本組成2.1.1自動生產(chǎn)線由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式臺面上的供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個單元組成。其外觀如圖2-1所示。圖2-1自動生產(chǎn)線外觀圖2.1.2其中，每一工作單元都可自成一個獨(dú)立的系統(tǒng)，同時也都是一個機(jī)

7、電一體化的系統(tǒng)。各個單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動則采取步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、精密定位的位置控制，該驅(qū)動系統(tǒng)具有長行程、多定位點的特點，是一個典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動則采用了通用變頻器驅(qū)動三相異步電動機(jī)的交流傳動裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。2.1.3設(shè)計中應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動位置、物體通過的狀